Поваляев А.А. Спутниковые радионавигационные системы (2008) (1151867), страница 21
Текст из файла (страница 21)
вв )лпеа 4 С учетом (4.9) выражение (4.8) преобразуется к виду Т(!)-Тсь„„(!)=Т(1,'„„ьк)+БшпСог~1,'„„ме, !) — !О '1сс„х (с!снсо. св 11гпгг, есе)» г5с!гссг (!)) с 10 (4.1 0) В соответствии с (4.!) левая часть (4.10) по определению является псевдозадержкой Р!)'(!) часов с внутренней стабилизацией. Следовательно, с точностью до неопределенной величины 10 'М' псевдозадержка на моменты прерываний !ве после вхождения петли слежения за фазой модулирующего кода в синхронизм может вычисляться путем вычитаниЯ из начального значениЯ Т(1,'„„ьк)-10 ')!,есунсо и„(! „е ьм) масштабированного приращения фазы сигнала корректирующей тактовой частоты 1О ')с,еЛс!с',. (!) на интервале времени 1,'„„„в" ! и добавления коррекций показаний собственных часов приемника, произошедших на том же интервале времени.
Однако технически реализовать такие вычисления внутри петли слежения за фазой модулирующего кода невозможно потому, что приращение Лгу',, (!) фазы сигнала корректирующей тактовой частоты внутри петли недос!Унио. Оно ЯвлЯетсЯ составной частью фазы гу',„со и„(!) (4.5) ххснсо н„(1,'„е ьв) и далее на каждом интервале между прерываниями из ее содержимого вычитать масштабированное приращение фазы 10 ~)!сеЛсу",„,(!) сигнала корректирующей тактовой частоты, достигнутое на этом интервале, а в случае осуществления на интервале очередного прерывания коррекции показаний собственных часов приемника, добавлять в ячейку псевдозадержки величину этой коррекции, то, как следует нз (4.10), значение Соп!РРсей'(!) с точностью до неопределенной величины 10 зМ' после вхождения петли слежения за)-м спутником в синхронизм будет равно псевдозадержке для)-го спутника (рис.
4.2). 99 опорного сигнала тактовой частоты, которая к тому же сохраняется только в пределах одного цикла. Поэтому псевдозадержку следует формировать вце петли слежения в специальной ячейке процессора. Эту ячейку будем далее называть ячейкой лсеедозадерлски, а ее содержимое обозначать как Соп!РОсей)(!) . Если в момент времени !!м„е в ячейку псевдо- задержки поместить начальное значение Т(! „е, в) -1О '1сс„х Сн»танковые радиапаеигаи ~аляме скошены Помещение в ячейлу псевдозадержкн суммы Тб,и',.'щ)-10 "КыЧ~юо,.с(Г'„„,'ьч), Ащь = 0 Вход на каждом последующем пре ыванин :Вычитание нз содерзк. ячейки псевдозвдержки :произведения !О'кмС1к, (г)ЬР„ЬТвч , ,'Добавление в ячейку псевдозвдержки величины ': .:очередной коррекции шкалы прерываний, если она: осуществлена на данном интервале прерывания ;' .. Достиг- ., црут ли синхро-' ',низм, ' ~ да нет Измерения псевдозадержки 100 Рис.
4.2. Схема алгоритма формирования измерений псевлозвдержки часов с внутренней стабилизацией на моменты прерываний Поскольку речь идет о моментах прерываний, т.е. предполагается, что собственные часы приемника формируют свои показания на моменты зтих прерываний, то значение Т(1,'„влчв) берется просто как показания таких часов на момент 1,"„„, Приращение фазы Лу'„,(!) сипщла корректирующей тактовой частоты на каждом очередном интервале между прерываниями может быть вычислено в процессоре путем умножения номиналь- Глава 4 Р,'(1) = ей, „„. (! О (Т(1) — Сол1Р11се!!" (1))) .
(4.12) Знание дальной фазы модулируюшего кода г1(1) позволят вычислить однозначную оценку Т,'„(1): Т,'„(1) =10 з(ч'„, +и1+ч1(1)), (4.13) где ~' — оцифровка последней принятой метки времени, выраженная в миллисекундах; и! — целое число периодов принятого модулируюшего кода, лежащих на интервале времени от последней принятой метки времени до момента измерения 1(см. п.2.4). Значения Г,',. и л! определяются в результате работы алгоритмов синхронизации символов, декодирования и восстановления значений параметров навигационных сообщений спутников. Восстановив с помощью (4.13) однозначное значение показаний канальных часов Т,'м„(1), вычисляем однозначную псевдозадержку Р0'(1) = Т(1) — Т~~,.„„(1), (4.14) которую записываем в ячейку псевдозадержки процессора, уничтожая при этом ее прежнее содержимое. Начиная с этого момента времени 101 ного значения корректирующей частоты Р„',ь„, (1) =Сйс,„,(1) ЬР, действующей на этом интервале, на номинальную длительносп ЛТвв „интервала между прерываниями.
Поскольку вес частоты и интервалы времени в приемнике формируются из сигнала его единого задающего генератора, приращение фазы реальной корректирующей частоты Р,'„„(1) = = С)к,'„(1) ЬР(1) на реалыюм интервале между прерываниями ЬТвв (1) в петле слежения будет равно произведению номинальной корректирующей частоты иа номинальную длительность интервала между прерываниями, которые вычисляются в процессоре. С учетом сказанного выражение (4.10) после вхождения петли слежения за фазой модулируюшего кода в синхронизм может быть переписано следующим образом: Т(1)-Т,'„(1) = Соп1Р0се)Р(1)+! О ЗМ'.
(4.1 1) Для вычисления неопределенного значения 10 'М! в (4.11) (т.е. для разрешения неоднозначности измерений псевдозадержки), вычислим дольную фазу г1(1) = шод, „, (10 Т,'м„(1)) модулируюшего кода на момент измерения ! (показания канальных часов на момент измерения ! за вычетом целого числа миллисекунд). С учетом (4.11) получаем Спутниковые раднооавигапнонные системы (т.е. после процедуры разрешения неоднозначности), дальнейшее вычисление псевдодальпости осуществляется в процессоре путем вычитания на каждом интервале между прерываниями из содержимого ячейки псевдозадержки произведения !О «!е,вСПс, (1) брт„и в случае осуще- ствления на очередном интервале между прерываниями коррекции показаний часов приемника добавления в ячейку псевдозадержки величины этой коррекции.
Схема алгоритма формирования измерений пссвдозадержки часов с внутренней стабилизацией на моменты прерываний представлена на рис. 4.2. 4.1.2. Формирование лсевдозадерлеек часов е внутренне» стабилизацией на моменты миллисекунд Положение миллисекунд часов приемника с внутренней стабилизацией жестко связано с положением моментов прерываний (см. рис. 2.7 и 2. ! 3). Отсюда следует, что выражение (4.! 0), полученное ранее для моментов прерываний, справедливо и для моментов миллисекунд часов с внутренней стабилизацией. При этом, однако, следует учитывать два ограничения, присущих формированию псевдозадержки на моменты миллисекунд: !) переход петли слежения на поиск и отслеживание фазы модулирующего кода нового спутника в приемнике всегда осуществляется в момент некоторого очередного прерывания, который в общем случае не совпадает с моментом очередной миллисекунды часов с внутренней стабилизацией; 2) постоянство кода Сйе', (1) корректирующей частоты в петле сле- ження сохраняется на интервале между прерываниями, а не на интервале между моментами миллисекунд часов с внузрснней стабилизацией; таким образом, на интервале времени между моментами миллисекунд могут наблюдаться разные коды Сйг,' (1) корректирующей частоты.
Из первого ограничения следует, что для формирования начального смещения ячейки псевдозадержки необходимо использовать показания Т(1)ы„ы,) собственных часов приемника с внутренней стабилиза- Цнсй В МОМЕНТ ПРСРЫВаНИЯ !'ин „„, С КОТОРОГО ПетЛЯ СЛЕЖЕНИЯ ПЕРЕКЛЮ- чилась на поиск и отслеживание сигнала )что спутника. Но моменты прерываний в общем случае не совпадают с моментами миллисекунд, на которые часы приемника формируют свои показания, и поэтому значение Т(!",„в ьм) в момент прерывания 1,'„и „неизвестно.
Однако до разрешения неоднозначности формирования псевдозадержки допустимо 102 Глава 4 использование значения Т(1,'„и ь, ) с точностью до целого числа миллисекунд. Это позволяет вместо Т(!',„ь ма) использовать значение рЬь„ „,„,(!,'мьма) — дольной части показаний собственных часов прием- ника с внутренней стабилизацией в миллисекундах на момент !',„„, „. Текущее значение рЬ,„„ „,„, на каждое прерывание вычисляется в алгоритмах счета миллисекунд (см. рис. 2.6 и 2.12 и пояснения к ним). Отсюда получаем, что для формирования псевдозадержки на миллисекунды, определяемые часами приемника с внутренней стабилизацией, в ячейку пссвдозадержки в момент !',„а м, необходимо поместить начальное смещение, Равное РЬм„ „,„,(1,'„а,„,)-10 'Е„РРнсо,ь (1,'„а м ).
Из второго ограничения следует то, что масштабированное приращение фазы ! 0 'Ьмбу,'„(!) корректирующей частоты, вычитаемое из содержимого ячейки пссвдозадержки, следует вычислять не на интервале каждой очередной миллисекунды, а иа интервале каждого очередного интервала между прерываниями. Нетрудно видеть, что учет особенностей работы петли слежения вынуждает совершать действия, полностью совпадающие с алгоритмом формирования псевдозадержек на моменты прерываний.
Для получения значений пссвдозадержки на моменты миллисекунд часов с внутренней стабилизацией введем в рассмотрение моменты ! „,,ь такие, что показания собственных часов приемника в эти моменты будут кратны некоторому целому числу миллисекунд и, а (см. также гл. 2). Каждый раз, когда наблюдается кратность, приемник формирует псевдозадержки на момент 1,, ь по которым далее определяются координаты и смешение показаний часов приемника на тот же момент. Типичное значение и, и= 10', а у быстродействующих приемников значение и, и может доходить до 1О' и даже до 20.
Вычисление пссвдозадержск при наступлении кратности осуществляется путем интерполяции по формуле РВ(1„,, и) = Соп!Р0се111(!ь„„,„,)+10 йыС1Ь'„, ($,„а „,„,) к ° брсь „бт,„,(!...,, !ьа „,„,), (4.15) где 1,„,„„„, — момент прерывания, следующий за моментом миллисекунды !„,, „,; Соп!РРсеН1(!,„„„,„,) — содержимое ячейки псевдозадержки на момент прерывания !,„„„,„,; 6Тм, (! ь, „,, !,„а „,и ) — приращение показаний внутренних часов приемника на интервале времени зоз Снутпнковые радионавигационные снстел~ы 1, с...1,„„„,„„которое равно значению 1О рЬ(!ме „,м), рп(!мс„,м) — дольная часть показаний собственных часов приемника с внутренней стабилизацией в миллисекУндах на момент !м„н( текУщее значение рЬ(!!мс и) на каждое прерывание вычисляется в алгоритмах счета миллисекунд (см.
рис. 2.6 и 2.12 и пояснения к ним). ! Помещенне в ячейку псевдозадержкн суммы : 'рь, (!"",,,)-!о 'к„е'„„(!.'„„„). люь =о Вход на кажлом последующем и ываннн Вычптаннс нз садержнмого ячейкн псевдозадержкн! ! пропзвелення !О'1сыС1К,„(!)Ьр аТ,„„1 Добавлен!ю в ячейку псевдозадержкп величины очередной коррекщ!н показаний часов, если она осуществлена на данном интервале между прерываннямн да Выход Вычисление показаний канальных часов!-го спутнняа на момент очередного прерыаа пня Т,'„,„= 10 з(Г' + и'+ й'(!)) Вычнсленне однозначной псевдсзадержкн, соответствующей моменту очередногопрерыаання РП'=!О '(и„, грЬ„„„,(!))-Тд (!) н замещение ею солержнмого ячейки псевдозадерагкн, Аюв = 1 Рнс.
4.3. Схема алгоритма формирования измерений псевдозадержек на моменты миллисекунд часов с внутренней стабилизацией Схема алгоритма формирования измерений псевдозадержки часов с внутренней стабилизацией на моменты миллисекунд этих часов представлена на рис. 4.3. Значение и, здесь обозначает целое число миллисекунд в текущих показаниях часов приемника с внутренней стабилизацией. нет <ззут лн снях ч ннзм' нет л, кратно П Формнроаанне псевдозадержкн на очередной момент 1„, Р0(! ) = Соп!Р0сеП(1„„, „, )+ +10 'ЬмС1Ь,„(г,„ч„„) Бр б! Пака 4 4.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
